陈 曦，刘 骞，徐江海，龙施淳，万忠民

（湖南理工学院机械工程学院，湖南 岳阳414006）

随着能源需求不断增加，环境污染不断加剧，寻找替代化石燃料的新型能源、提升能量效率、减少污染物排放已成为当前的研究重点[1]。太阳能电解制氢技术可将太阳能转化为氢气并存储，是一种高效的能量转换技术，对提高太阳能利用率，减少污染具有良好效果[2]。为提升太阳能利用效率，降低联供系统㶲损，研究人员已开展了许多研究工作。Yuksel等[3]提出了一种联合槽式集热器、质子交换膜电解槽的太阳能制氢系统，对系统进行了能量和㶲分析，发现高辐射强度有助于提升制氢效率。Karapekmez等[4]研发了一种基于太阳能和地热能的多联供系统，能同时产生电、热、冷和氢气，其能量和㶲效率分别为78%和58%。Daneshpour等[5]设计了一种联合太阳能光伏发电和固体氧化物电解槽(SOEC)的制氢系统，能量效率可达34%。

传统太阳能制氢系统存在着能量转换效率低、储氢成本高、热源品味与电解温度需求不匹配等问题[6-7]。针对这些不足，本文提出了一种基于太阳能和电解槽(30 kW)的热电氢联供系统，研究了辐射强度、工作温度、电流密度等关键运行参数对系统能量利用效率、制氢效率的影响，分析了联供系统㶲效率及㶲损分布情况。

1 系统组成

如图1所示，联供系统主要由碟式太阳能集热器(SDC)、朗肯循环(RC)及SOEC 三个子系统组成。系统详细参数见表1。碟式太阳能集热器吸收太阳能用于朗肯循环发电和电解水加热，产生的富余电力用于SOEC电解水制氢。……